基于golang如何实现error工具包详解

Amber ·

更新时间:2024-09-20

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前言

对于一门编程语言的开发者，类库包管理是一项考核编程语言成熟度的重要指标之一，Golang 也不例外。笔者在日常使用Golang语言开发系统程序时发现，在 Golang 的世界里，存在着大量的技术实现讨论和各种自制的解决方案。

最近在开发Go项目，发现Go语言本身存在的error并没有像触发panic时显示详细的调试信息。对于复杂的系统而言，这会让我们开发者需要一定的时间才能定位到错误。所以我们基本Go本身的error封装了一个可以快速定位错误工具包。下面让我们来看看这个工具包是怎么实现的。

设计思想

工具包提供Err和Errf两个完善来登记错误，其用法分别类似于fmt.Print和fmt.Printf的使用方式，在参数的定义中添加了innerError参数来实现错误的传递，其值可为nil. 对外提供StackTrace函数，方便使用者获取错误产生的堆栈信息。通过SetConfig方式实现对错误信息显示的配置，如在生产环境不需要打印堆栈信息。通过响应的配置即可关闭。

实现思路

工具包中主要是对堆栈信息的处理，就是如何才能定位到error的产生位置,通过查看官方文档，我们发现通过runtime包中的Callers和CallersFrames函数可以获取当前函数调用的堆栈信息。并且通过Skip参数和自定义过滤条件即可拿到error的产生位置。具体的实现过程如下：

对外提供的2个函数的实现


type Error struct {
 err  error
 msg  string
 fullMsg string
 stackTrace
}
func Errf(err error, format string, args ...interface{}) *Error {
 e := &Error{
  err: err,
  msg: fmt.Sprintf(format, args),
 }
 e.fullMsg = e.genFullMsg()
 return e
}
func Err(err error, args ...interface{}) *Error {
 e := &Error{
  err: err,
  msg: fmt.Sprint(args),
 }
 e.fullMsg = e.genFullMsg()
 return e
}

堆栈信息的实现


type stackTrace struct {
 // stack info
 data string
 callers []uintptr
}
func (err *Error) getStackTrace() string {
 if strings.TrimSpace(err.data) == "" {
  return err.genStackTrace(5)
 }
 return err.data
}
func (err *Error) StackTrace() string {
 return err.data
}
func (err *Error) genStackTrace(skip int) string {
 if config.isPrintStack == 1 {
  var buffer bytes.Buffer
  buffer.WriteString("StackTrace:\n")
  var st [64]uintptr
  n := runtime.Callers(skip, st[:])
  err.callers = st[:n]
  frames := runtime.CallersFrames(err.callers)
  for {
   frame, ok := frames.Next()
   if !ok {
    break
   }
   if !strings.Contains(frame.File, "runtime/") {
    buffer.WriteString(fmt.Sprintf("%s\n\t%s:%d\n", 
    frame.Func.Name(), frame.File, frame.Line))
   }
  }
  err.data = buffer.String()
  return err.data
 }
 return ""
}

错误信息显示配置的实现


const (
 //print stack info
 PRINTSTACK = 1
)
// global error config object
var config *errConfig = &errConfig{}
// error config
type errConfig struct {
 isPrintStack uint32
}
//set error config info
func SetConfig(conf byte) {
 if (conf & PRINTSTACK) != 0 {
  atomic.CompareAndSwapUint32(&config.isPrintStack, 0, 1)
 }
}

测试


func init() {
 errors.SetConfig(errors.PRINTSTACK)
}
func main() {
 a := func() {
  err := errors.Err(nil, "this is an inner error")
  fmt.Print(err.StackTrace())
  b := errors.Errf(err, "this is a %s message", "test").Error()
  fmt.Println(b)
 }
 a()
}

错误信息如下所示